汾机培训铝合金焊接结构.ppt

文档介绍：变形铝合金
铝及铝合金
工业纯铝
铸造铝合金
非时效强化铝合金
时效强化
铝合金
Al-Mn LF21
Al-Mg LF2
Al-Mg-Mn LF1
Al-Cu-Mg LY1化作用，熔深大，对气泡逸出不利，所以采用交流。
MIG焊时，采用直流反接，无阴极雾化作用，也没有钨极烧损。
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3）焊接工艺参数
焊接规范主要影响熔池在高温的停留时间，从而对氢的溶入时间和析出时间产生影响。
TIG焊时，采用小线能量，采用较大的规范，高的焊速，减少熔池存在时间，减小氢的溶入；
MIG焊时，焊丝氧化膜的影响更为显著，不能通过减少熔池时间来防止氢向熔池的溶入，所以通过降低焊速和提高焊接线能量来增大溶池存在时间，有利于减少焊缝中的气孔。
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4）保护气体中的水分和氧化性影响
采用高纯Ar或采用Ar+He改变（即提高）热容量，改变溶池形状，使尖“V”型变为圆底型，延长溶池停留时间，有利于气孔逸出；
或者采用Ar+~1%O2，Ar+2~5%CO2，增强保护气氛的氧化性，减少氢。
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铝合金的焊接
5）表面状态的影响
不同的焊材、母材，其氧化膜性质不同，对气孔的影响有差别。
MgO疏松，易吸水，产生气孔倾向大；
MnO致密，不易吸水，气孔倾向小。
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氧化膜中水分的影响
在正常的焊接条件下，对于气氛中的水分已严格限制，这时，焊丝或工件氧化膜中所吸附的水分将是生成焊缝气孔的主要原因。氧化膜不致密、吸水性强的铝合金（如Al-Mg合金），比氧化膜致密的纯铝具有更大的气孔倾向。
MIG焊由于熔深大，坡口端部的氧化膜能迅速熔化，有利于氧化膜中水分的排除，氧化膜对焊缝气孔的影响就小得多。
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TIG焊时，在熔透不足的情况下，母材坡口根部未除净的氧化膜所吸附的水分是产生焊缝气孔的主要原因。这种氧化膜不仅提供了氢的来源，而且能使气泡聚集附着。刚形成熔池时，如果坡口附近的氧化膜未能完全熔化而残存下来，则氧化膜中水分因受热而分解出氢，并在氧化膜上萌生气泡；由于气泡是附着在残留氧化膜上，不易脱离浮出，且因气泡是在熔化早期形成的，有条件
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长大，所以常造成集中的大气孔。这种气孔在焊缝根部未熔合时就更严重。坡口端部氧化膜引起的气孔，常沿着熔合区原坡口边缘分布，内壁呈氧化色，这是其重要特征。由于Al-Mg合金比纯铝更易于形成疏松而吸水性强的厚氧化膜，所以Al-Mg合金比纯铝更容易产生这种集中的氧化膜气孔。因此，焊接铝镁合金时，焊前须仔细清除坡口端部的氧化膜。
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母材氧化膜引起的气孔（LF6，TIG)
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6）环境因素的影响
环境因素主要是指温度和湿度。
0C以下，湿度不影响气孔的产生；
0C以上，温度越高，湿度越大，越易对气孔敏感。
另外，表面油污也可以导致气孔。
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4. 气孔的防止
减少氢的来源
a 对焊接材料干燥处理，降低气氛中的水分
使用的焊接材料（包括保护气体、焊丝、焊条等）要严格限制含水量，使用前需干燥处理。一般认为，%时不易形成气孔。氩气的管路也要保持干燥。
b 焊前清除焊丝及母材表面的氧化膜和污染物
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焊前处理十分重要。焊丝及母材表面的氧化膜应彻底清除，采用化学方法或机械方法均可，若两者并用效果更好。
例如对铝合金母材化学清洗后，焊前可用细钢丝刷再全面刷一遍近缝区，并用刮刀刮削坡口端面和焊缝两侧20mm范围的母材；将坡口下端（根部)刮去一个倒角，成为倒V形小坡口（铲根，防止根部氧化膜引起的气孔）；装配时要防止再度弄脏。机械清理后表面氧化速度很快，应及时进行焊接。
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图 清根对焊缝气孔的影响
（Al-4Mg-1Mn，MIG）
1—未清根 2—清根
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(2) 控制焊接工艺
焊接参数的影响可归结为对熔池在高温存在时间的影响，也就是对氢溶入时间和氢析出时间的影响。熔池高温存在时间增长，有利于氢的逸出，但也有利于氢的溶入；反之，熔池高温存在时间减少，可减少氢的溶入，但也不利于氢的逸出。焊接参数不当时，如造成氢的溶入量多